wyszukiwanie zaawansowane
o3h972d6o1j5tex6
Waluta Polski ZłotyEuroDolarFunt brytyjski
» Wszystko o metalach szlachetnych

Wszystko o metalach szlachetnych


Metale szlachetne.
 


Złoto.

Barwy złota
  Skład chemiczny: Aurum - Au;
  Postać: układ regularny;
  Twardość w skali Mohsa: 2,5 - 3,0;
  Gęstość: 15,5 - 19,3 (czyste 19,28) g/cm3;
  Połysk: silny metaliczny;
  Barwa: złocistożółta lub żółtobiała;
  Rysa: żółta, połyskliwa;
  Łupliwość: brak;
  Przełam: haczykowaty;
  Tem. topnienia:: 1064°C;
  Tem. wrzenia:: 2800°C.



Historia:

Historia złota sięga najdawniejszych czasów. Ozdoby z tego kruszcu wykonywali Egipcjanie i Babilończycy. Wśród zabytków archeologicznych sprzed 4000 lat p.n.e. znaleziono piękne wyroby wykonane ze złota. Historia monet wykonanych ze złota sięga wieku VI p.n.e.
W starożytności złoto otrzymywano z Nubii, Indii i legendarnego Ofiru. W Europie Rzymianie dostarczali złoto z okolic Hiszpanii i Portugalii. W średniowieczu największych ilości złota w Europie dostarczały kraje czeskie, a w Ameryce Peru. W połowie XIX wieku bogate złoża odkryto w Kalifornii i Australii, w 1868 r. w Transwalu, a w roku 1880 r. na Alasce. W Polsce wydobywano niegdyś niewielkie ilości złota na śląsku w okolicy Legnicy i Złotogóry. Złoto wydobywane było również w Złotym Stoku koło Kłodzka jako produkt uboczny przy eksploatacji rud arsenowych.
W przyrodzie występuje w wielu miejscach. Skorupa ziemska zawiera średnio 0,000001 % złota. Obliczona przez słynnego geochemika radzieckiego Fersmana ilość złota w zewnętrznej twardej skorupie ziemskiej do głębokości 1000 metrów wynosi 5 miliardów ton.
Złoto występuje w przyrodzie w stanie rodzimym oraz w związkach z telurem w złożach pierwotnych i wtórnych. Najważniejsze złoża pierwotne to prawie zawsze żyły kwarcytowe, w których złoto znajduje się w postaci drobnych bryłek lub jest tak rozproszone, że nie jest dostrzegalne gołym okiem. Złoto występuje tu najczęściej wspólnie z dwusiarczkiem żelaza - pirytem i siarczkiem arsenowym - arsenopirytem. Piryty takie nazywamy złotonośnymi lub złotodajnymi. W złożach pierwotnych spotyka się również złoto w związku z telurem, a rzadko tylko w postaci rodzimej, najczęściej jako elektrum, tj. stop złota ze srebrem o zawartości ok. 20% srebra.
Złoża wtórne, czyli tzw. aluwialne, są to piaski i żwiry złotonośne, powstałe wskutek procesów wietrzenia i rozpadu złóż pierwotnych. Specjalnym typem złóż złota wtórnego są konglomeraty Witwatersrandu w Transwalu (Afryka Południowa), najbardziej wydajne z wszystkich znanych złóż. Największą dotychczas bryłę złota rodzimego znaleziono w kopalniach Nowej Południowej Walii. Waga tej bryły wynosiła 236 kg . Następna z kolei pod względem wielkości bryła złota rodzimego, o wadze 92 kg, wydobyta została w Nowej Gwinei. W roku 1943 w Kongu Belgijskim (obecnie Zair), w miejscowości Costermansville, znaleziono bryłę złota wagi 68 kg.
Pierwotny człowiek prawdopodobnie po raz pierwszy zauważył złoto w aluwialnych piaskach rzecznych, a wydobył je przez przepłukanie piasku wodą. Na tym też opiera się najdawniejszy prymitywny sposób wydobywania złota. Poszukiwacze napełniali złotonośnym piaskiem nieckowate miski drewniane i zanurzali je w bieżącej wodzie rzeki lub strumienia, wprawiając rękami miskę w szybki ruch obrotowy. Ruch ten pobudzał siłę odśrodkową, która wypłukiwała lekki piasek i zanieczyszczenia, a ciężkie złoto w postaci grudek i proszku pozostawało na dnie miski. Złoża pierwotne i niektóre złoża wtórne eksploatowane są za pomocą zwykłych metod, stosowanych w górnictwie.


Własności złota:
 

W stanie czystym złoto jest metalem o jasnożółtej barwie, bardzo ciągliwym i klepalnym, o twardości 2,5 według skali Mohsa. Krystalizuje w układzie regularnym. Przy walcowaniu lub kuciu ciężar właściwy złota podnosi się z 19,3 do 19,6. Złoto odznacza się dużą łatwością polerowania, a blask i połysk zachowuje długo, gdyż jest odporne na działanie czynników atmosferycznych. Złoto jest typowym przykładem metalu szlachetnego, tzn. tworzy nieliczne i nietrwałe związki chemiczne z innymi pierwiastkami oraz jest odporne na działania czynników korozyjnych, tj. nie zmienia się pod wpływem powietrza, wody i wahań temperatury. Jest ono również odporne na działanie kwasów z wyjątkiem wody królewskiej (mieszanina kwasów solnego i azotowego), wody chlorowej i roztworu cyjanku potasu w obecności powietrza. W zależności od składu stopu (zawartości miedzi, srebra i innych metali) uzyskuje się odpowiednie parametry fizyko-chemiczne oraz barwę od barwy żółtej , poprzez czerwoną i zieloną po barwę białą.


Zastosowanie złota:
 

Do wyrobu przedmiotów zdobniczych używane jest złoto w stopach z miedzią i srebrem, ponieważ złoto czyste jest za miękkie. W monetach złotych zawartość złota wynosi najczęściej 90%, a pozostałe 10% stanowi miedź. Znacznych ilości czystego złota używa się dla celów galwanicznego złocenia i platerowania wyrobów sporządzonych z metali nieszlachetnych. Do pozłacania szkła i porcelany używane jest złoto sproszkowane, odpowiednio spreparowane, które nakłada się na przedmioty i wypala. Do malowania szkła używa się sporządzonej ze złota purpury złotej. Pewne ilości złota przerabia się na złoto malarskie, tzw. listkowe, używane dla celów malarskich i introligatorskich. W pracowniach chemicznych ze złota sporządzane są tygielki i parownice. Znaczne ilości złota przerabiane są na związki chemiczne, mające zastosowanie w medycynie oraz dla celów fotograficznych. W jubilerstwie powszechnie stosowane jest złoto w stopach o zawartości czystego kruszcu w stosunku 750/1000 (zwane 18-karatowym) i 585/1000 (potocznie zwane 14-karatowym). Pozostałą część stopu w zależności od pożądanych właściwości stanowią metale szlachetne bądź nieszlachetne (srebro, miedź, pallad, nikiel itp.). Tak też możemy spotkać się ze złotem o barwach, od żółtego, przez zielone, czerwone do białego, różnej próbie oraz o różnych, czasem skrajnie innych właściwościach mechanicznych.

Białe złoto

Pierwsze stopy złota białego pojawiły się na rynku w 1912 r. W słynnym niemieckim ośrodku złotniczym w Pforzheim dwa przedsiębiorstwa obróbki metali szlachetnych niezależnie od siebie dokonały odbarwienia złota. Jedno z nich uzyskało stop białego złota poprzez zmieszanie złota z metalami grupy platynowców, przede wszystkim z palladem, natomiast drugie poprzez stopienie złota z niklem. Stopy złota białego palladowego miały dużą zawartość czystego złota (0,750-0,800). Wkrótce jednak udało się wyprodukować białe złoto o każdej żądanej próbie. Od tego czasu stopy złota białego o pięknej, podobnej do platyny barwie i o wszystkich własnościach wymaganych dla wyrobu przedmiotów zdobniczych, znalazły powszechne zastosowanie w złotnictwie. Wprawdzie dodatek metali nieszlachetnych nie używanych dotychczas w przemyśle złotniczym powodował początkowo duże trudności i wymagał szeregu doświadczeń, w końcu jednak potrafiono uzyskać pewne i stałe dane doświadczalne.
Stopy złota białego można podzielić na dwa gatunki:
 

1. Białe złoto palladowe, zwane niekiedy szlachetnym, w którym rolę składnika odbarwiającego spełnia pallad;
 

2. Białe złoto niklowe, w którym składnikiem odbarwiającym jest nikiel.
 

W Polsce w okresie międzywojennym stosowano do celów złotniczych prawie wyłącznie białe złoto niklowe. Białe złoto palladowe o różnej próbie używane było wyłącznie w dentystyce.


Srebro.

Srebro
  Skład chemiczny: Ag;
  Postać: układ regularny;
  Twardość w skali Mohsa: 2,5 - 3,0;
  Gęstość: 9,6 - 12 g/cm3;
  Połysk: silny metaliczny;
  Barwa: srebrzystobiała, biała, szara, a wskutek utleniania czarna;
  Rysa: srebrzystobiała, szara, błyszcząca;
  Łupliwość: brak;
  Przełam: haczykowaty;
  Tem. topnienia:: 961,8°C;
  Tem. wrzenia:: 2155°C.



Historia:

Srebro posiada równie dawną historię jak złoto. Już w Biblii znajdują się wzmianki o wielkich ilościach srebra, będącego w posiadaniu Abrahama (ok. 2400 p.n.e).
W przyrodzie bardzo rzadko spotyka się srebro w stanie rodzimym. Znajdowano jednak wielkie bryły srebra metalicznego: np. w kopalni Konsberg w Norwegii znaleziono bryłę srebra o wadze 380 kg. Najczęściej srebro występuje w związkach z innymi pierwiastkami, jak siarka, arsen, antymon, tworząc minerały: argentyt, pirargiryt, prustyt i inne. Oprócz tego srebro w ilości 0,01-0,03%, a nawet niekiedy do 0,10%, stale towarzyszy rudom ołowiu i miedzi.
Starożytni Egipcjanie posiadali kopalnie srebra w Nubii i Etiopii, a Grecy w Attyce. Rzymianie wydobywali srebro w Hiszpanii. W połowie XIX w. odkryto niezwykle bogate złoża srebra w Ameryce. Do obrotu handlowego dostały się wtedy tak wielkie ilości tego metalu, że spowodowało to zaprzestanie używania srebra jako podkładu kruszcowego dla pieniądza przez prawie wszystkie państwa na świecie. Następstwem tego była katastrofalna obniżka ceny srebra.
Srebro w Polsce znajduje się w niewielkich ilościach w okolicy Olkusza, gdzie w dawnych wiekach było wydobywane metodą stosowaną w górnictwie. Poza tym występuje ono w Miedziance k. Kielc oraz na Górnym śląsku, jako domieszka w rudach cynku i ołowiu, skąd wydobywa się je jako produkt uboczny.
Największym eksporterem srebra w okresie międzywojennym były Chiny. W latach od 1934 do 1939 Chiny corocznie eksportowały więcej srebra niż wynosiła roczna produkcja światowa. W Chinach bowiem, a także w Indiach i w Indochinach ludność rozmiłowana jest w srebrze i gromadząc ten biały metal od wielu wieków, posiada go w nieprzebranych po prostu ilościach. Największych ilości srebra, bo prawie 30% światowej produkcji (400 000 ton) dostarczył Meksyk.


Własności srebra:
 

Srebro jest metalem białym o pięknym metalicznym połysku i niezwykłej łatwości polerowania. Krystalizuje się w układzie regularnym. Kryształy układają się w postaci włosów. Jest bardzo miękkie (nieco twardsze od złota), o twardości 2,5-3 według skali Mohsa. Do wyrobu przedmiotów używane bywa w stopie z miedzią. Srebro odznacza się dużą ciągliwością i klepalnością. Srebro jest najlepszym przewodnikiem ciepła i elektryczności. Rozpuszcza się łatwo w rozcieńczonym kwasie azotowym i stężonym kwasie siarkowym. Powierzchnia srebra na powietrzu zmienia się bardzo nieznacznie. Pod wpływem związków siarki szybko brunatnieje lub czernieje, co spowodowane jest tworzeniem się siarczku srebrowego.


Zastosowanie srebra:
 

Ze związków srebra największe znaczenie posiadają:

  • azotan srebra, zwany lapisem lub kamieniem piekielnym, który służy między innymi do posrebrzania luster, termosów i jako tzw. wieczny atrament. Na azotan srebra przerabia się obecnie ok. 30% rocznej produkcji i srebra;
  • bromek srebra, którego wrażliwość na działanie promieni świetlnych wyzyskano w fotografii do sporządzania klisz, filmów i papierów;
  • cyjanek srebra używany do posrebrzania galwanicznego.

Srebro posiada szczególną właściwość sterylizacyjną, która powoduje, że w zetknięciu z nim giną drobnoustroje. Właściwość ta była już znana w starożytności Persom. W ostatnich latach przez sztuczne zwiększenie aktywnej powierzchni srebra znacznie wzmożono właściwość sterylizacyjną srebra. Nawet niewielka ilość tak spreparowanego srebra, zwanego w Niemczech Katadynsilber, działa całkowicie sterylizująco na wodę. Po raz pierwszy srebro zastosował na większą skalę do oczyszczania wody zarząd wodociągów znanego miasta uniwersyteckiego w Niemczech - Heidelbergu. Stopy srebra z palladem lub platyną znalazły zastosowanie w dentystyce.
 


Platyna.

Platyna
  Skład chemiczny: Pt;
  Postać: układ regularny;
  Twardość w skali Mohsa: 4,0 - 5,0;
  Gęstość: 21,45 g/cm3;
  Połysk: silny metaliczny;
  Barwa: srebrzystobiała;
  Rysa: srebrzystobiała, szara, błyszcząca;
  Łupliwość: brak;
  Przełam: haczykowaty;
  Tem. topnienia:: 1770°C;
  Tem. wrzenia:: 3825°C.



Historia:

W przeciwieństwie do znanych ludzkości od zarania dziejów złota i srebra, platyna odkryta została niedawno, bo w roku 1735. Odkrył ją Antoni Ulloa w Kolumbii. O tym, jak bardzo nie doceniano znaczenia nowego metalu, świadczy sama nazwa, pochodząca od hiszpańskiego słowa pląta - srebro, pogardliwie zdrobniona na platina - sreberko.
Dla uniknięcia zafałszowania złota platyną wydano nawet w latach 1735-1778 surowo przestrzeganą ustawę, w myśl której cała ilość wydobywanej wraz ze złotem platyny musiała być komisyjnie zatapiana w morzu.
Największe złoża platyny znajdują się w górach Uralu, gdzie platynę odkryto w 1819 r. Prócz złóż uralskich platyna występuje w Kolumbii, Brazylii, na Haiti, Borneo i w Kalifornii. W 1924 r. wielkie złoża platyny odkryto w Afryce Południowej, a w 1930 r. w Australii. Ogromne znaczenie mają również złoża kanadyjskie w Sudbury (Ontario), w których platyna występuje w połączeniu z arsenem w postaci minerału sperylitu.
Największe na świecie zasoby platyny znajdują się na terenach b. Związku Radzieckiego. Do 1914r. Rosja posiadała monopol dostawy platyny na rynki światowe, dostarczając 95% całej produkcji światowej. Według statystyki oficjalnej od chwili odkrycia złóż uralskich do 1922 r. wydobyto w Rosji 246 000 kg platyny. W czasie pierwszej wojny światowej i w początkach rewolucji wydobycie platyny znacznie zmalało. Jednak już od 1926 r. Związek Radziecki, po zreorganizowaniu produkcji i unowocześnieniu kopalnictwa platyny, ponownie zajął pierwsze miejsce w produkcji.
Platyna występuje w złożach pierwotnych lub wtórnych. Wydobywa się ją przeważnie przez przepłukanie zmielonej skały na sitach w bieżącej wodzie. Surowa platyna zawiera 70-85% platyny, 5-10% metali z grupy platyny, 1-2% złota oraz niewielkie ilości miedzi i żelaza.


Własności platyny:
 

Platyna jest metalem barwy białej z odcieniem niebieskawym, o twardości 4-5 według skali Mohsa. Krystalizuje się w układzie regularnym. Stopić ją można tylko w płomieniu wodoro-tlenowym lub gazowo-tlenowym. W rafineriach topi się platynę wyłącznie w piecach elektrycznych, w tyglach z wypalonego wapienia. Jako środka rozpuszczającego platynę używa się wody królewskiej na gorąco. W kwasach się nie rozpuszcza. Na powietrzu platyna nie zmienia się i zachowuje swój połysk nawet po wyżarzeniu.


Zastosowanie platyny:
 

Platyna znalazła ogromne zastosowanie przede wszystkim w przemyśle chemicznym, gdzie używana jest przy syntezie amoniaku jako katalizator oraz do wyrobu naczyń laboratoryjnych. Stopy platyny stosowane są do sporządzania dysz w przemyśle włókien sztucznych, do sporządzania termoelementów, elektrod, styków itd. W dalszym ciągu platynę stosuje się do sporządzania części niemagnetycznych w przemyśle zegarmistrzowskim, do sporządzania końcówek piorunochronów, igieł iniekcyjnych oraz końcówek przyrządów chirurgicznych. Duże ilości platyny zużywa się w dentystyce. Od początku bieżącego stulecia znaczny procent światowej produkcji platyny zużywa również złotnictwo. Do wyrobu przedmiotów jubilerskich używa się stopu złożonego z 0,95 części platyny i 0,05 części miedzi.

 

Źródło: Opracowanie własne na podstawie: F. Zastawniak, Złotnictwo i Probiernictwo, "Od nowa" - Spółka wydawnicza, Kraków 1995;
Wikipedia - wolna encyklopedia, http://pl.wikipedia.org.


Przejdź do strony głównej